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Comprobación de la ecuación de Nernst a través de una titulación redox

Enviado por   •  1 de Febrero de 2022  •  Ensayos  •  2.152 Palabras (9 Páginas)  •  559 Visitas

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                       Benemérita Universidad Autónoma de Puebla                          

                Facultad de Ciencias Químicas

                Departamento de Química Analítica

     

Actividad 5 Comprobación de la ecuación de Nernst

a través de una titulación redox

Introducción

La reducción de un ión metálico (Fe3+) a partir de la valoración con un agente reductor (ácido ascórbico) muestra cómo el potencial de electrodo y el potencial de celda (dados por la ecuación de Nernst) se ven afectados por las concentraciones de las especies redox, lo cual es el fundamento del análisis químico empleando potenciometría. En esta actividad se ilustra cómo a través de una valoración redox y un gráfico de Nernst (Ecelda vs log C) se puede calcular el potencial formal (o estándar) de reducción de un par redox (Fe3+/Fe2+) y el número de electrones involucrados en una semi-reacción.

En las actividades descritas, los estudiantes manejan datos obtenidos en el laboratorio a partir de la reacción de reducción del ión ferricianuro ([Fe(CN)63-]) al ión ferrocianuro ([Fe(CN)64-]) acoplado con la oxidación de ácido ascórbico (C6H8O6) a ácido dehidroascórbico (C6H6O6) lo cuál ha sido estudiado previamente [1]. Al graficar estos datos, se obtiene una representación clara que ilustra la ecuación de Nernst.

Objetivo

1. Familiarizar al estudiante con el manejo de la ecuación de Nernst en el laboratorio

2. Familiarizar al estudiante con la representación gráfica de datos y su lectura

3. Reconocer la importancia de una representación gráfica y su uso en el análisis químico

Actividades y material de apoyo

            (Actividad equipo)

  1. Analiza el siguiente recurso
  • Revisar “Introducción a las titulaciones redox” https://www.youtube.com/watch?v=Xsej9Z8tK0U
  • Lee el artículo: T.H. Huang, G. Salter, S. L. Kahn, and Y. M. Gindt. Redox Titration of Ferricyanide to Ferrocyanide with Ascorbic Acid: Illustrating the Nernst Equation and Beer–Lambert Law. Journal of Chemical Education. 84, 9 (2007) 1461-1463
  1. Elabora una presentación que contenga
  1. Título del trabajo y datos del alumno
  2. Objetivo
  3. Introducción corta (10 líneas)
  4. Metodología
  5. Resultados que incluyan:
  • Las semireacciones y las reacciones globales que se estudian en esta actividad
  • Reportar la tabla con los valores necesarios para graficar la ecuación de Nernst según el material complementario
  • Graficar en Excel el Ecelda vs V titulante (determinar el volumen de equivalencia por el método de la primera derivada)
  • Graficar en Excel el Ecelda vs   (para cada electrodo de referencia)[pic 2]
  • Reportar el valor del potencial formal (E°´) del par redox  y verificar el número de electrones involucrado en la reacción[pic 3]
  • Comparar los valores obtenidos
  • Conclusión

  1. Nombra el documento como A5-apellidonombre

  1. Entrega el archivo en la plataforma 

Referencias

  • T.H. Huang, G. Salter, S. L. Kahn, and Y. M. Gindt. Redox Titration of Ferricyanide to Ferrocyanide with Ascorbic Acid: Illustrating the Nernst Equation and Beer–Lambert Law. Journal of Chemical Education. 84, 9 (2007) 1461-1463

Recursos complementarios:

  • Douglas A. Skoog; Donald M West; F. James Holler; Stanley R. Crouch. (2015). Fundamentos de Química Analítica. Novena edición. México. CengageLearning.
  • Daniel C. Harris. (2007) Análisis Químico Cuantitativo. Tercera edición. España. Reverté.
  • David Harvey. (2002) Química Analítica Moderna. Primera edición. España. McGraw-Hill Interamericana.
  • Gary D. Christian. (2009) Química Analítica. Sexta edición. México. McGraw-Hill Education

Evaluación

La actividad tendrá un valor de 10 puntos de acuerdo con la lista de cotejo.              

Fecha límite de entrega

           Semana 5

Evidencia por entregar

Presentación

Material suplementario para la actividad 5

Comprobación de la Ecuación de Nernst -Titulación redox de ferrocianuro con ácido ascórbico-

Introducción

Las semireacciones involucradas y sus potenciales estándar de reducción son las siguientes:

([Fe(CN)63-])        +        1e-                ([Fe(CN)64-])                 (Ec. 1),                E° = +0.356 V[pic 4]

 (amarillo)                                (incoloro)

Ácido ascórbico             Ácido dehidroascórbico  +  2H+   +  2e-     (Ec. 2),        E° = +0.390 V[pic 5]

(incoloro)                                (incoloro)

Bajo este esquema, el ácido ascórbico no podría actuar como un agente reductor. Sin embargo, debemos recordar que si las condiciones experimentales se desvían de las condiciones estándar (P=1 atm, T= 25°, [ión, H+]= 1M) entonces los potenciales de reducción cambian, por lo tanto cambiando el pH a un valor de 7.2, los potenciales formales serían:

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